SISTEMA DI TELECOMUNICAZIONI IN RADIOFREQUENZA PER OPERATORE MOBILE, IN PARTICOLARE PER VIDEO-SORVEGLIANZA San Marino, 21 Maggio 2007 Relatore: Ing. Marco.

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1 SISTEMA DI TELECOMUNICAZIONI IN RADIOFREQUENZA PER OPERATORE MOBILE, IN PARTICOLARE PER VIDEO-SORVEGLIANZA San Marino, 21 Maggio 2007 Relatore: Ing. Marco Ballista

2 Brevetto Industriale SISTEMA DI TELECOMUNICAZIONI IN RADIOFREQUENZA PER OPERATORE MOBILE, IN PARTICOLARE PER VIDEO-SORVEGLIANZA a nome: RAYTALK INDUSTRIES S.R.L., di nazionalità sammarinese, con sede a 47899 Z.I. GALAZZANO – SERRAVALLE (R.S.M.), Via Nicolino di Galasso, 19 numero di domanda per deposito in Italia: RN2006A000084 numero di domanda per deposito in San Marino: SM-A-200600039 durata:20 anni dalla data di deposito

3 Perché sia brevettabile… Perché un sistema o un’applicazione sia brevettabile… deve essere la soluzione di un problema deve contenere il nuovo trovato (novità della soluzione sul mercato) deve avere il passo inventivo (originalità) Si brevetta e si tutela l’idea inventiva La domanda di brevetto deve contemplare: l’analisi della tecnica nota: ciò che esiste la descrizione dei limiti della tecnica nota: cosa non va in ciò che esiste già il principio inventivo: cuore dell’invenzione il nuovo trovato e i disegni la rivendicazione: ciò che rivendica l’esclusiva il riassunto: concisa sintesi di ciò che è espresso nella descrizione, nella rivendicazione e nei disegni

4 Descrizione della tecnica nota Attualmente sul mercato le soluzioni che prevedono per Videosorveglianza Wireless sono: Trasmissione Analogica Trasmissione Digitale operanti su banda ISM (Industrial, Scientific and Medical) non licenziata di frequenza compresa tra 2.400 e 2483,5 MHz. Trasmissione Analogica: Gamma operativa: 2.400 - 2483,5 MHz Canali trasmissivi: ch1 (2413 MHz), ch2 (2432 MHz), ch3 (2451 MHz), ch4 (2470 MHz) Potenza massima di uscita RF: 10 mW Portata: circa 150 metri in spazio aperto Standard ETSI per la trasmissione radio: EN 300 440-1 (2001); EN 300 440-2 (2001); EN 301 489-1 (2000); EN 301 489-3 (2000); EN 50081-1 (1992) ; EN 50082-1 (1997); EN 60065 (1998) Trasmissione Digitale: Gamma operativa: 2.400 - 2483,5 MHz Canali trasmissivi: ch1 (2412 MHz), ch2 (2417 MHz), ch3 (2422 MHz), ch4 (2427 MHz), ch5 (2432 MHz), ch6 (2437 MHz), ch7 (2442 MHz), ch8 (2447 MHz), ch9 (2452 MHz), ch10 (2457 MHz), ch11 (2462 MHz), ch12 (2477 MHz), ch13 (2482 MHz), Potenza massima di uscita RF: 100 mW Portata: circa 500 metri in spazio aperto Standard ETSI per la trasmissione radio: EN 60950-1:2001, EN 50380:2002, EN 300328, EN 301489-17, EN 301893 Oltre ad una maggiore performance dovuta soprattutto alla possibilità di trasmettere ad una potenza maggiore, la trasmissione di tipo digitale presenta l’importante vantaggio di poter scambiare non solo video e audio, in entrambe le direzioni, ma soprattutto dati, e quindi files, navigazione Intranet e Internet, telefonia VoIP e connessioni con qualsiasi dispositivo che si basi su protocollo TCP/IP.

5 Limiti della tecnica nota Prestazioni insite nella tecnologia: Potenza massima di 10mW per trasmissione analogica permette circa 150 m di copertura. Potenza massima di 100mW per trasmissione digitale permette circa 500 m di copertura. Le prestazioni calano notevolmente in presenza di ostacoli (edifici, strutture edilizie, alberi, pali, cespugli...) Limitazione utente pedestre: Sistema limitato nelle potenze e nei consumi Antenna omnidirezionale (indipendenza dall’orientamento, ma minore direttività) Antenna di ridotte dimensioni (basso guadagno) Tutto ciò porta a restrizioni di copertura e di banda dati (throughput) Limitazione di Throughput: Lente velocità delle trasmissioni (non è full real time) Contenuto scambio dati Bassa crittografia per protezione dati

6 Principio Inventivo Principio inventivo L’idea innovativa proposta dal presente brevetto è l’implementazione di un punto di rilancio a sua volta mobile e attrezzato per dare sia copertura locale verso l’utente mobile, sia link di rilancio verso la rete Wireless e quindi verso il centro di raccolta dati. Centro raccolta dati Wireless Backbone Link Radio non fattibile Link Radio fattibile Mezzo mobile di rilancio

7 Descrizione del Sistema Descrizione specifica del trovato (specific description) La soluzione consiste nel fornire accesso mobile Wireless ad un utente pedestre (agente, gendarme, vigilante, operatore sanitario...) affinché possa trasmettere o ricevere informazioni dati, video e audio digitali attraverso un mezzo mobile di rilancio (automezzo, aeromobile, mezzo navale, aerostato). Inoltre: Il mezzo di rilancio stesso è dotato di una telecamera per la ripresa e la registrazione in real time e quindi di un apparato Wireless capace di trasmettere la diretta audio / video dell’azione. Il sistema opera utilizzando un protocollo di trasmissione M.H.A.N. (Multi Hop Access Network) per reti a radiofrequenza autoadattativo, autoconfigurante ed autorigenerante. A bordo si può utilizzare un notebook Wireless con software di videocontrollo. Una telecamera veicolare infra red hi-res garantisce riprese in ogni condizione di luminosità (day/night, nebbia). Le comunicazioni VoIP con Wi-Fi Phone integrano l’utilizzo delle tecnologie GSM/UMTS/GPRS. Le trasmissioni possono basarsi su Standard 802.11 (b/g – WiFi e HiperLAN che regolamentano la trasmissione dati nelle bande di frequenza non licenziate di libero utilizzo (bande ISM 2,4 GHz e 5 GHz). Il sistema potrà essere convertito anche all’utilizzo dello Standard Wi-Max (IEEE 802.16-2004 - Fixed WiMAX e IEEE 802.16e - Mobile WiMAX), una volta che l’uso delle bande di frequenza verrà reso disponibile. E’ possibile un collegamento intraveicolare tra vari mezzi in movimento.

8 Rivendicazioni Rivendicazioni (claims) 1. Sistema di telecomunicazioni in radiofrequenza comprendente: - una rete (4) di riferimento, - un mezzo (2) di comunicazione portatile, - un mezzo (5) mobile di rilancio delle trasmissioni a doppio modulo radio. 2. La comunicazione avviene tramite scambio di dati. 3. Sul mezzo (5) di rilancio il primo modulo radio fornisce copertura locale, il secondo crea il link con la rete fissa. 4. Il primo modulo può intercettare sistemi operanti a bassa potenza. 5. Il sistema opera utilizzando un protocollo di trasmissione per reti a radiofrequenza autoadattativo, autoconfigurante ed autorigenerante, detto protocollo è in grado di instradare selettivamente le comunicazioni lungo un percorso di massima stabilità ed efficienza, ed è capace di creare percorsi di comunicazione ridondanti in grado di mantenere attivo lo scambio delle comunicazioni. 6. Il mezzo (5) di rilancio integra un SW di videocontrollo. 7. Il mezzo (5) di rilancio integra una videocamera. 8. La telecamera opera a raggi infrarossi. 9. Il mezzo (5) di rilancio è situato su una pluralità di distinti supporti fisici dislocati e contemporaneamente presenti nell’area di influenza del mezzo di comunicazione locale. 10. Il mezzo (5) di rilancio è supportato da un automezzo. 11. Il mezzo (5) di rilancio è supportato da un aeromobile. 12. Il mezzo (5) di rilancio è supportato da un mezzo navale. 13. Il mezzo (5) di rilancio è supportato da un aerostato. 14. Il mezzo (2) di comunicazione portatile comprende una telecamera veicolare. 15. Il mezzo (2) di comunicazione comprende un telefono Wi-Fi per comunicazioni VoIP 16. Il mezzo (2) di comunicazione comprende un computer palmare o un monitor da polso. 17. Il mezzo (2) di comunicazione comprende un tag Wi-Fi. 18. Il mezzo (2) di comunicazione comprende almeno un sensore per rilevare dati fisiologici od ambientali. 19. Il mezzo (2) comprende un sistema di registrazione, atto a registrare, con elevata risoluzione qualitativa. 21. Una o più telecamere fisse, remote al soggetto deambulante, intercomunicanti con detto computer palmare o monitor da polso, in modo atto a consentire a detto soggetto di visualizzare l’ambiente controllato dalla telecamera. 22. Il sistema può comprendere mezzi di alimentazione energetica a pannelli solari fissi o indossabili. 23. Sistema secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.

9 Riassunto Riassunto (abstract) Un sistema (1) di telecomunicazioni in radiofrequenza, per un operatore mobile ed in particolare per videosorveglianza, per audio-video e/o per rilevazione sensoristica, comprende un mezzo (2;8,16,17,22,23) di comunicazione, portatile, portato da un soggetto (3) deambulante, ed irradiante una copertura trasmissiva su un’area limitata circostante al soggetto (3); ed una rete (4) di riferimento, atta a scambiare trasmissioni in radiofrequenza con il mezzo (2;8,16,17,22,23) di comunicazione. Il sistema (1) comprende un mezzo (5) di rilancio delle trasmissioni, mobile, operativamente interposto tra il mezzo (2;8,16,17,22,23) di comunicazione locale e la rete (4) di riferimento. Il mezzo (5) di rilancio comprende un primo modulo (6) radio dedicato alla copertura trasmissiva di uno spazio, prossimo al mezzo (2;8,16,17,22,23) di comunicazione locale, ed un secondo modulo (7) radio atto a raggiungere la rete (4) di riferimento posta in posizione generalmente remota rispetto al mezzo (2;8,16,17,22,23) di comunicazione locale. Sistema (1)mezzo (2;8,16,17,22,23) di comunicazionesoggetto (3) deambulante rete (4) di riferimentomezzo (5) di rilancio primo modulo (6) secondo modulo (7)telecamera (8) veicolare supporti (9)automezzo (10) aeromobile (11) dorsali (12)centrale di controllo 13 antenna 14 omnidirezionale antenna 15 di tipo unidirezionale telefono wi-fi 16 personal computer 17 palmare, o monitor da polso mezzo navale 19aerostato 20 tag Wi –Fi 21sensori 22 di rilevamento di dati fisiologicirilevatore 23 GPStelecamera 24

10 Tavole dei Disegni La figura 1 è una vista d’insieme di un sistema, secondo l’invenzione, schematicamente illustrato La figura 2 è una vista del sistema, secondo l’invenzione, rappresentato in una sua possibile forma d’esecuzione La figura 3 è una vista del sistema rappresentato in una sua ulteriore variante di esecuzione

11 MHAN Mobile Wi-Fi Area Access Centrale Operativa Analog TV Network Video Recorder Center Management Server Video Transcoder Azione extraveicolare Accesso Mobile Videocamere

12 Piattaforma Hardware Piattaforma Hardware per progetto Modulo Radio ad alta potenza (fino a 400mW) Piattaforma Hardware ad alte prestazioni (CPU, RAM, Flash...) Supporto per il Doppio Modulo Radio 4 porte LAN per il collegamento di più dispositivi di rete (IP camera, PC portatile, HD backup, dispositivi di rete di misurazione, ulteriori apparati di rilancio radio...) Software M.H.A.N. customizzato per ottimizzare il passo inventivo contenuto nel brevetto WiMAX Ready Modulo radio fino a 400mW (26 dBm) per applicazioni speciali (Disaster Recovery, Emergency…) Doppio connettore per selezione via Software dell’Antenna (omnidirezionale e/o direttiva) Specifico Circuito Mixer sui connettori per renderli entrambi Tx/Rx Tecnologia Multistandard: 2.4 GHz o 5.4-5.7 GHz In attesa delle mini-pci Fixed WiMAX (IEEE 802.16-2004) e Mobile WiMAX (IEEE 802.16e)

13 Soluzione a 4 antenne Schema con apparato a 4 antenne Come illustrato nello schema seguente, il punto di rilancio mobile è realizzato mediante un mezzo mobile dotato di piattaforma hardware a doppio modulo radio. Un modulo radio è dedicato alla copertura omnidirezionele locale mentre il secondo modulo radio si occupa della ritrasmissione con sistemi maggiormente direttivi e performanti in grado di raggiungere distanze maggiori. La possibilità di abilitare indipendentemente i due connettori del singolo modulo radio, permette di switchare tra antenna direttiva e antenna omnidirezionale.

14 Soluzione a 8 antenne Piattaforma a quattro Moduli Radio: 8 antenne Ulteriore evoluzione prevede l’utilizzo di una piattaforma hardware a 4 moduli radio che potrà permettere l’implementazione sul mezzo di rilancio di 8 antenne. 4 Antenne settoriali, una per ogni lato Antenna omnidirezionale a 2.4 GHz Antenna omnidirezionale a 5.7 GHz Antenna direttiva a 2.4 GHz verso il link a 2.4 GHz Antenna direttiva a 5.7 GHz verso il link a 5.7 GHz Il tutto gestito mediante specifico software di controllo. … in attesa della tecnologia WiMAX a 3.4 GHz!!!

15 Campi applicativi Sistemi di video-sorveglianza per: forze dell’ordine, vigilanza, sicurezza, presidi temporanei, operatori sanitari, attività investigative, individuazione e monitorizzazione di persone in contesti ambientali soggetti a controllo… Applicazioni speciali: Disaster Recovery (zone di calamità e di emergenza ambientale) Protezione Civile, Pubblica Sicurezza, Vigili del Fuoco, Croce Rossa, Archeologia e Speleologia…

16 Diretta Wireless presso Scavi Archeologici Caschi con Micro- Telecamera Hi-Res Marsupi con Videosever Encoder Mpeg4, Wi-Fi Mini CPE Embedded, Batteria 12 ore Direzione degli scavi con controllo regia Wireless Visore LCD e Switch canali video in real time Sala Regia, Sala Server, Nodo Wi- Fi Hot Spot Wi-Fi per accesso network scavi + Internet e collegamento Wi-Fi con Rocca di Verucchio per alloggi addetti ai lavori Videocamera Wireless portabile con sistema di rice-trasmissione a radiofrequenza IP Wireless Dome Pan Tilt Zoom, On line sul sito: www.raytalk.it

17 Riassumendo... Il brevetto RayTalk per Invenzione Industriale riguarda un sistema di telecomunicazioni in grado di fornire accesso mobile Wireless ad un utente pedestre (agente, gendarme, vigilante...) affinché possa trasmettere o ricevere informazioni dati, video e audio digitali attraverso un mezzo mobile di rilancio (automezzo, aeromobile, mezzo navale, aerostato). Il brevetto tutela, quindi, un sistema di telecomunicazioni in radiofrequenza comprendente un mezzo di comunicazione portatile ed eventualmente indossabile, un mezzo di comunicazione a doppio modulo radio, per il rilancio, installato su un veicolo mobile (ad es. automezzo, aeromobile, mezzo navale, aerostato...) e una rete di riferimento che connette il primo mezzo di comunicazione mobile con una centrale di raccolta dati (centrale operativa, centro di videosorveglianza...). Al fine di realizzare al meglio il principio inventivo contenuto nel brevetto, RayTalk Industries ha progettato una speciale piattaforma Hardware da installare sul mezzo mobile, dotata di doppio modulo Radio che permette da un lato la copertura locale con antenna omnidirezionale o con antenna direttiva, dall’altro realizza il link, basato su protocollo M.H.A.N., con il sistema Wireless di riferimento non raggiungibile dal sistema di comunicazione mobile (utente pedestre). Per applicazioni estreme di Disaster Recovery ed emergenza ambientale, la piattaforma RayTalk può supportare moduli radio ad alta potenza, sino a 400mW. La trasmissione wireless potrà essere convertita anche allo Standard Wi-Max (IEEE 802.16- 2004 - Fixed WiMAX e IEEE 802.16e - Mobile WiMAX), una volta che l’utilizzo delle bande di frequenza verrà reso disponibile. Il sistema sul mezzo di comunicazione pedestre comprende una telecamera IP, un dispositivo per comunicazione voice-over-IP, un computer palmare o un monitor da polso, un tag WiFi, un microsistema di sensoristica per rilevazione di dati fisiologici e ambientali, la possibilità di alimentare i dispositivi mediante pannelli solari.

18 Grazie RayTalk Industries, dal 1995, progetta, sviluppa e produce tecnologie Wireless Lan professionali ad alte prestazioni per trasporto dati, voce e video in standard Wi-Fi, HiperLan ed ora Wi-MAX. RayTalk Wireless Professionals identifica l’Unico Catalogo Specializzato Wireless Lan Professionale in Europa con la più completa gamma di soluzioni Wi-Fi ed HiperLan Outdoor e Indoor per collegamenti Punto-Punto, Punto-Multipunto ed architetture Wireless Mesh territoriali. La tecnologia RayTalk rende possibili soluzioni wireless in ambiti dove le performances e la sicurezza dei collegamenti sono fattori determinanti. Si pensi al Digital Divide, Hot Spot Pubblici e Privati, Wireless Internet Service Provider, VoIP Nomadico, Videoseorveglianza territoriale wireless, Industria ed Enterprise.